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文檔簡介
1、SGZ800/750刮板輸送機(jī)概述刮板輸送機(jī)又叫鏈板運(yùn)輸機(jī),俗稱電溜子,是一種撓性牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)輸送機(jī)械,是為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤布置的機(jī)械。它的牽引構(gòu)件是刮板鏈,承載裝置是中部槽,刮板連安置在中槽部的槽面。圖2-1所示是SGWD-250型可彎曲刮板輸送機(jī),中部槽沿運(yùn)輸線路全線鋪設(shè),刮板鏈繞經(jīng)機(jī)頭、機(jī)尾的鏈輪接成封閉形置于中部槽中,與滾筒采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)推移裝置配套,實(shí)現(xiàn)落煤、裝煤、運(yùn)煤及推移輸送機(jī)械化。沿輸送機(jī)全長都可向溜槽中裝煤,裝入中部槽中的煤被刮板鏈拖拉,在中部槽內(nèi)滑行到卸載端卸下。一般的刮板輸送機(jī)能在25一下的條件下使用。刮板輸送機(jī)在使用中受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用
2、,因此,必須有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐腐蝕性。由于它的運(yùn)輸方式是物料和刮板鏈都在槽內(nèi)滑行,因此運(yùn)行阻力和摩擦都很大。但是,在采煤工作面運(yùn)煤,目前還沒有更好的機(jī)械可代替,只能從結(jié)構(gòu)上、強(qiáng)度上和制造工藝上不斷研究,使它更加完善、耐用。用刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)送散碎物料的方式20世紀(jì)初出現(xiàn)于工業(yè)發(fā)達(dá)的英國。早起的刮板輸送機(jī)機(jī)構(gòu)簡單輕便,僅用于運(yùn)煤,需人工裝煤,運(yùn)輸能力低,每小時(shí)最多只能運(yùn)幾十噸;運(yùn)輸機(jī)長度只是幾十米;功率小,牽引鏈的強(qiáng)度也不高。經(jīng)過多年的改進(jìn)和發(fā)展,目前綜采礦用的刮板輸送機(jī)除了運(yùn)煤之外,還有四種功能:給采煤機(jī)作 運(yùn)行軌道;為拉移液壓支架作伸縮油缸的固定點(diǎn);清理工作面的浮煤;懸掛電纜、水管、乳化液管
3、等。刮板輸送機(jī)在綜采工作面與采煤機(jī)和液壓支架套的工作情況如22圖 圖22 綜采工作面配套機(jī)械1滾筒采煤機(jī);2刮板輸送機(jī);3液壓支架刮板輸送機(jī)在煤礦是使用量大、消耗多的重要設(shè)備。多年來,我國制造的刮板輸送機(jī)有幾十種型號。目前,我國制造的最大的刮板輸送機(jī)運(yùn)行能力為900t/h;裝機(jī)總功率為320kw;一條牽引鏈的破段負(fù)荷為85t;沿水平的運(yùn)輸距離為150m;整機(jī)全部質(zhì)量為204t。為使刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化,提高產(chǎn)品質(zhì)量,我國于1991年制定并發(fā)布了礦用刮板輸送機(jī)型式與參數(shù)(MT151991),1993年制定并頒發(fā)刮板輸送機(jī)通用技術(shù)條件(MT1993)。礦用刮板輸送機(jī)型式與參數(shù)
4、是產(chǎn)品系列的規(guī)劃,是今后一個(gè)時(shí)期設(shè)計(jì)制造新產(chǎn)品的依據(jù)。刮板輸送機(jī)通用技術(shù)條件規(guī)定了刮板輸送機(jī)的主要質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求,以提高產(chǎn)品質(zhì)量。礦用刮板輸送機(jī)按刮板鏈的形式分為三種:中單鏈型、邊雙鏈型、中雙鏈型。系列型譜中的刮板輸送機(jī)都采用以礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈制成的刮板鏈。刮板輸送機(jī)的參數(shù)系列見表2-1.刮板輸送機(jī)按功率大小分為輕、重型。刮板輸送機(jī)單電動機(jī)配套設(shè)計(jì)額定功率為40kw及以下的為輕型;大于40kw,小于等于90kw的為中型;大于90kw為重型。系列型普規(guī)定的刮板輸送機(jī)產(chǎn)品型號編制方法如下:列如,中部槽寬為630mm、配用電動機(jī)功率為275的雙邊鏈型礦用刮板輸送機(jī)的型號表示為SGB630/150
5、。表21 工作面刮板輸送機(jī)參數(shù)系列中部槽外形尺寸配用電動機(jī)數(shù)量與功率/臺數(shù)kw設(shè)計(jì)長度/m刮板輸送機(jī)形式與圓環(huán)鏈規(guī)格寬高長邊雙鏈型中單鏈型中雙鏈型280125*120017.5,111(10)40,6001040320125*150*115(13),118.5(17)60,801040,1450420150*160122,13080,1001450,186452015012001500218.5(17),222100,1201450630(620)1502301201450190(180)2201500175,222,237(40)100,1601864175,275,290120,20018
6、6426921864730764220290,2(125)2132,2160160,2002286269226928302160,2200301082692第二節(jié) 主要部件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求礦用刮板輸送機(jī),按工作要求,對其結(jié)構(gòu)有如下按要求:(1)能用于左或右工作面;(2)各部件便于在井下拆裝和運(yùn)輸;(3)同一型號的部件安裝尺寸和連接尺寸應(yīng)保證相同,同類部件保證通用互換;(4)刮板鏈安裝后,在正、反方向都能順利運(yùn)行; (5)有緊鏈裝置,且操作方便,安全可靠;(6)能不拆卸用機(jī)械推移,為此,應(yīng)有便于安裝推移裝置的連接點(diǎn);(7)要有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性;(8)從端部卸載的刮板輸送機(jī),機(jī)頭架應(yīng)有足夠
7、的卸載高度,為防止空段刮板鏈返程帶回煤;(9)一般應(yīng)有上鏈器,上鏈器是供刮板鏈在槽脫出時(shí)通過它返回槽內(nèi)裝置;(10)用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī),機(jī)頭架的外廓尺寸和結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)便于采煤機(jī)自開切口(11)用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī),應(yīng)結(jié)合技術(shù)上的需要,能裝設(shè)下列部分或全部附屬部件;采煤機(jī)導(dǎo)向裝置鏟煤板擋煤板無鏈牽引采煤機(jī)的齒軌放置電纜、水管、乳化液管路或支座在機(jī)頭部能安裝采煤機(jī)外牽引的傳動裝置、牽引鏈的固定裝置或刨煤機(jī)的傳動裝置和控制保護(hù)裝置(12)用于綜采工作面的刮板運(yùn)輸機(jī),相關(guān)的外廓尺寸與采煤機(jī)和液壓支架相配;(13)刮板運(yùn)輸機(jī)沿傾斜面鋪設(shè),在工作中有下滑可能時(shí),應(yīng)有防滑錨裝置。刮板輸送
8、機(jī)由機(jī)頭部、機(jī)尾部、中部槽及其附屬部件、刮板鏈、緊鏈裝置、推移裝置和錨固裝置組成。下面分述結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。一、機(jī)頭部 機(jī)頭部有機(jī)頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動機(jī)組成,是將電動機(jī)的動力傳遞給刮板鏈的裝置。圖2-3所示是一種輕型中單連式刮板輸送機(jī)的機(jī)頭部。 圖23 輕型中單鏈刮板運(yùn)輸送機(jī)的機(jī)頭部1墊塊;2減速器;3盲軸;4鏈輪;5撥鏈器;6護(hù)軸板;7墊塊;8緊鏈裝置;9聯(lián)軸器;10連接筒;11電動機(jī);12機(jī)頭架(一)機(jī)頭架機(jī)頭架是機(jī)頭部的骨架,應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,由厚鋼板焊接制成,各型機(jī)頭部的共同點(diǎn)如下: 圖24 邊雙鏈用的鏈輪連接組件1鏈輪;2部分式滾筒;3定位銷;4、5、6螺栓、螺母
9、、墊圈(1) 兩側(cè)對稱,兩側(cè)壁上能安裝減速器,以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要;(2) 鏈輪(圖2-4)由減速器伸出軸和盲軸支承鏈接,這種連接方式,便于在井下拆裝;(3) 撥鏈器和護(hù)軸股固定在機(jī)頭架的前橫梁,它的作用是防止刮板鏈在與鏈輪的分離點(diǎn)處被輪齒帶動卷入鏈輪,護(hù)軸板是易損部位,用可拆換的活板,既便于鏈輪和撥鏈器的拆裝,又可更換;(4) 機(jī)頭架的易磨損部位采取耐磨措施,列如加焊高錳鋼焊層或局部采用耐磨材料的更換零件。(二)鏈輪 鏈輪是一個(gè)組件,由鏈輪和連接筒組成,輪和連接筒組成。鏈輪是傳力部件,也是易損件,運(yùn)轉(zhuǎn)中除受靜載荷外,還受脈動和沖擊載荷。圖24所示為邊雙鏈用的鏈輪連接筒用組件,采用剖分
10、式連接筒,連接筒兩端有槽與鏈輪的環(huán)槽相接,內(nèi)孔用平鍵分別于減速器伸出軸及盲軸連接,部分用螺栓固接。鏈輪用花鍵與減速器的伸出軸和盲軸連接。安裝時(shí)必須保證兩個(gè)鏈輪的輪齒在相同的相位角上。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是鏈輪磨損后可以只更換鏈輪。但是,連接筒螺栓銹死時(shí),很難拆卸。圖2-5所示為整體的連接筒與鏈輪連接成一體,連接筒兩端的內(nèi)花鍵分別與減速器輸出軸和盲軸連接,這種結(jié)構(gòu)拆卸維修方便。圖2-4所示為雙邊鏈用的鏈輪連接筒用組件,采用部分式鏈輪的齒形和基本尺寸參閱礦用圓環(huán)鏈鏈輪的齒形和基本尺寸計(jì)算計(jì)算。鏈輪用優(yōu)質(zhì)鋼鑄造或鍛造后,調(diào)制處理,鏈窩和齒形表面經(jīng)淬火處理,。我國礦用圓環(huán)鏈鏈輪技術(shù)條約規(guī)定了各項(xiàng)技術(shù)要求。為
11、保證鏈輪的質(zhì)量,刮板輸送機(jī)通用技術(shù)條件中規(guī)定,輕型刮板輸送機(jī)的鏈輪壽命應(yīng)不低于一年,中重型刮板輸送機(jī)的鏈條壽命應(yīng)不低于一年半。(三)減速器我國目前生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)減速器多為平行布置式,三級傳動的圓錐圓柱齒輪減速器。其使用條件為:齒輪圓周速度不大于18m/s。安裝角度為1-25;高速軸的轉(zhuǎn)速不大于1500r/min;減速器的工作環(huán)境溫度為-20-+35。適用于正反兩向運(yùn)轉(zhuǎn),為適應(yīng)不同的需要,三級傳動的圓錐圓柱齒輪減速器有三種裝配形式,如圖2-6所示。型減速器的第二軸端緊鏈裝置,第四軸裝斷銷過載保護(hù)裝置,這種形式用于30kw一下的減速器,型減速器的第二軸端緊鏈裝置,利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù),單機(jī)
12、功率為40-75kw的減速器多采用這種形式,型第一端緊鏈裝置,利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù),單機(jī)功率為90kw以上的減速器多采用這種形式。采用雙速電動機(jī)時(shí)不能用液力耦合器,因?yàn)橐毫︸詈掀鞑荒茉俚退傧鹿ぷ?。用雙速電機(jī)啟動應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械或電氣過載保護(hù)裝置。減速器的軸端形式安配套需要選用。輸入軸端有圓頭平鍵和漸開線外花鍵兩種,輸入軸端有矩形花鍵漸開線內(nèi)花鍵和漸開線外花鍵三種。為使同一型號減速器的安裝尺寸和連接尺寸能通用戶換,我國制定并頒布了刮板輸送機(jī)減速器標(biāo)準(zhǔn)。為使其在左右兩種采煤工作面和機(jī)頭部,機(jī)尾部都能通用,刮板輸送機(jī)的箱體應(yīng)上下對稱。箱體的結(jié)構(gòu)還應(yīng)是刮板輸送機(jī)在大傾角條件下工作時(shí),個(gè)齒輪的軸承
13、都能得到充分的潤滑。為便于改變鏈速,減速器應(yīng)能用更換第二對齒輪的辦法,在一定范圍內(nèi)改變傳動比。中型和重型刮板輸送機(jī)的減速器都猜用圓弧錐齒輪,圓弧錐齒輪的承載能力大,傳動平穩(wěn),噪聲低。檢修更換齒輪時(shí),必須注意齒形的齒制相同,并應(yīng)成對更換。刮板輸送機(jī)通用技術(shù)條件對減速器的技術(shù)性能規(guī)定有具體指標(biāo)。圖2-7所示的減速器,第一對齒輪為圓弧錐齒輪,第二隊(duì)為斜齒圓柱齒輪,第三對為直齒圓柱齒輪,箱體用球墨鑄鐵制造,以保證強(qiáng)度。為使在傾斜狀態(tài)下,第一軸上球軸承也能得到良好的潤滑,用擋環(huán)和油封隔成一個(gè)獨(dú)立的油室,使?jié)櫥筒粫魅胂潴w油室內(nèi),為使在大傾角下錐齒輪也能得到潤滑,在箱體的相應(yīng)部位設(shè)隔離油室。為防止工作時(shí)
14、油過熱。箱體底部裝有冷卻水管。如果礦用刮板輸送機(jī)的機(jī)頭部裝在平巷的位置,可采用圓柱齒輪減速器。行星齒輪減速器的體積,質(zhì)量小,效率高,大功率的減速器采用它有利。(四)盲軸盲軸是裝在機(jī)頭架的不裝減速器一側(cè),支撐鏈輪的一個(gè)組件。圖2-8所示是用于與圖2-4所示鏈輪鏈接組件相配的盲軸組件,其軸承座在機(jī)頭架側(cè)板的座孔內(nèi)。用螺栓固定。圖28 盲軸組件1花鍵軸0;2軸承座;3軸承;4蓋板;5軸承托板;6軸套;7油封(五)聯(lián)軸器電動機(jī)與減速器的連接有彈性聯(lián)軸器和液力耦合器兩種,用液力耦合器有以下優(yōu)點(diǎn),:使電動機(jī)輕載啟動;有過載保護(hù)功能;減速傳動系統(tǒng)的沖擊和振動;多點(diǎn)擊驅(qū)動能使各電機(jī)的負(fù)荷比較均勻,如果與電動機(jī)
15、的特性匹配的當(dāng),能增大驅(qū)動裝置的啟動力矩。中型和重型刮板輸送機(jī)都采用液力耦合器。液力耦合器是一種液力傳動原件,其主要主城部分如圖2-9所示。泵輪1和外殼2把渦輪4封在其中,并用并用螺栓緊密連接構(gòu)成密封的工作腔。泵輪的出軸與電動機(jī)鏈接。渦輪的出軸與減速器連接,泵輪與渦輪上都有許多徑向直葉片,兩輪上的葉片數(shù)目不等,在工作腔內(nèi)灌注一定的量的工作液體,電動機(jī)驅(qū)動泵輪旋轉(zhuǎn)時(shí),泵輪里的工作液體被葉片加持著同泵輪一起旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生流向外緣的離心壓力。只要泵輪轉(zhuǎn)速大于渦輪轉(zhuǎn)速,泵輪使工作液體產(chǎn)生的離心壓力就必定不大于渦輪使工作液體產(chǎn)生的離心壓力。因此,泵輪內(nèi)的液體沿徑向葉片之間的通道向外流動,并咋泵輪外緣流入渦輪
16、,同時(shí)由于連續(xù)性的緣故,在靠近聯(lián)軸器軸線的泵輪內(nèi)緣,工作液體又從渦輪流向泵輪,形成環(huán)流。于是。工作液體除了繞聯(lián)軸器軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動之外,還要繞泵輪和透平輪所組成的循環(huán)園的中心進(jìn)行環(huán)流運(yùn)動,因而,工作液體的絕對運(yùn)動是螺管狀的符合運(yùn)動。 圖29葉力耦合器1泵輪;2外殼;3易熔塞;4渦輪;5工作液進(jìn)入螺管運(yùn)動的液體質(zhì)點(diǎn)在泵輪中被加速增壓,泵輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的內(nèi)能,液體進(jìn)入渦輪后,推動渦輪旋轉(zhuǎn),液體被減速降壓,液體的動能裝換成機(jī)械能而輸出做功。由此可見,液力耦合器是依靠液體環(huán)流運(yùn)動傳遞能量的,而產(chǎn)生環(huán)流的先決條件是泵輪轉(zhuǎn)速大于渦輪轉(zhuǎn)速。即二者之間存在轉(zhuǎn)速差。當(dāng)二者轉(zhuǎn)速相等時(shí),夜一的環(huán)流運(yùn)動消失,能
17、量傳遞也就停止了。根據(jù)液力傳動理論,液力耦合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩M用下式計(jì)算式中: 為轉(zhuǎn)矩系數(shù),r為工作液體的重度,n為泵輪的轉(zhuǎn)速D為泵輪的有效直徑。液力耦合器的工作夜可用礦物油,水或難燃液。在礦井中采用礦物油做工作液,有引起火災(zāi)的危險(xiǎn)。為防止油溫過高,安全型液力耦合器的工作腔轉(zhuǎn)有易熔塞,易熔塞上有通孔,用專門配置的易熔合金封死。當(dāng)過載時(shí)間較長,油溫超過限定溫度時(shí)易熔塞合金被融化,腔內(nèi)油液噴出,泵輪與渦輪失掉液力連接,從而保護(hù)了電機(jī)不會長時(shí)間過載。鏈子不被拉斷,也不致油溫過高而造成事故。目前我國煤礦普片使用的YL型液力耦合器的結(jié)構(gòu)如圖2-10所示。 (六)電動機(jī)刮板輸送電動機(jī)不用液力耦合器時(shí),采用
18、雙鼠籠轉(zhuǎn)子并具有高啟動轉(zhuǎn)矩的隔爆型電動機(jī)。采用液力耦合器時(shí),對電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩?zé)o高要求,只是要求最大轉(zhuǎn)矩要高,因而用液力耦合器時(shí),電動機(jī)時(shí)輕載啟動,如果液力耦合器的輸入特性與電動機(jī)的特性匹配的當(dāng),則對負(fù)載的啟動轉(zhuǎn)矩課接近電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。為解決刮板輸送機(jī)重載啟動的困難,德國和英國使用雙速電動機(jī)。雙速電動機(jī)是有兩種額定轉(zhuǎn)速的鼠籠式感應(yīng)電動機(jī),他的定子上裝兩套繞組,一套低速繞組,一套高速繞組,其特性曲線如圖2-11所示。圖211 雙速電動機(jī)特性曲線以低速繞組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能給出3倍以上額定轉(zhuǎn)矩的啟動轉(zhuǎn)矩。低速運(yùn)行時(shí)的輸出功率約為高速時(shí)的1/2,啟動電流比比高速繞組的電流低得多,電壓降低,使用雙速電機(jī)時(shí),以
19、低速繞組啟動,達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí),換接高速繞組常態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。采用雙速電機(jī)需要專用的控制開關(guān),以低速啟動運(yùn)轉(zhuǎn)到給定的時(shí)間,斷開低速繞組,間隔約為150ms接通高速繞組運(yùn)行,在換接的斷電間隔中,電動機(jī)的轉(zhuǎn)速因負(fù)載不同約下降50-250r/min。即使是滿負(fù)荷啟動高速繞組也不是從靜止啟動的,因而高速啟動的電流也不高,雙速電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性使刮板輸送機(jī)在重載下能平穩(wěn)啟動。采用雙速電動機(jī)與采用液力耦合器相比,因沒喲液力耦合器的滑差不需經(jīng)常檢查和補(bǔ)充工作液體,沒有過載噴油之患。但是,他也沒有液力耦合器的幾種有益功能,雙速電動機(jī)的控制開關(guān)中,必須要有完善可靠的電氣保護(hù)裝置。目前我國生產(chǎn)的雙速電動機(jī)有YDB系列和KBY
20、系列二 機(jī)尾部機(jī)尾部分為有驅(qū)動裝置和無驅(qū)動裝置兩種。有驅(qū)動裝置的機(jī)尾部,因尾部不要卸載高度。除了尾部架與機(jī)頭架有所不同外,其他部件與機(jī)頭部相同。如圖2-1所示;無驅(qū)動裝置的機(jī)尾部,尾架上只有供刮板連改向用的尾部軸部件,圖2-12所示是一種邊雙鏈型的,尾部軸上的鏈輪也可用滾筒代替。圖212 無驅(qū)動裝置的尾部 1機(jī)尾架 2機(jī)尾軸部件三 中部槽及附件部分 中部槽是刮板輸送機(jī)的機(jī)身,由槽幫鋼和中板焊接而成,如圖2-13所示。上槽是裝運(yùn)物料的承載槽,下槽底部敞開供刮板連返程用。為減小刮板連返程的阻力,或在底板松軟的條件下使用時(shí)防止槽體下陷,在槽幫鋼下加焊底板構(gòu)成封地槽。使用封底槽安裝下股刮板連和處理下股
21、鏈接事故較困難,可以用間隔幾節(jié)封底槽裝一節(jié)有可拆中板的封底槽的辦法,以減少困難。 用于機(jī)械采煤工作面的中部槽,除了運(yùn)煤外,還要承受采煤機(jī)騎在上面運(yùn)行的負(fù)荷即垂直方向受采煤機(jī)的重壓和滾筒切割煤層時(shí)的沖擊。推拉液壓支架的側(cè)向力和縱向力,使中板拱曲受彎,連接件受拉壓和彎曲。大塊煤巖卡死在槽中時(shí),中板受壓。中部槽的惡劣工作條件,造成他的損失形式除了磨損外還有槽體變形和連接件損失。因此,中部槽應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,剛度和耐磨性。為檢驗(yàn)中部槽的質(zhì)量,我國制定了刮板輸送機(jī)中部槽試驗(yàn)規(guī)范。此規(guī)范對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,試驗(yàn)方法和強(qiáng)度指標(biāo)都有具體規(guī)定。 中部槽的形式列入標(biāo)準(zhǔn)的有中單鏈型,邊雙鏈型,中雙鏈型三種。除了用于輕型刮板輸
22、送機(jī)的中單鏈型采用冷壓槽幫鋼外,其他都采用熱軋槽幫鋼制成。中部槽的斷面形狀有如圖2-14所示的三種,其尺寸在刮板輸送機(jī)中部槽標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定。中部槽除了標(biāo)準(zhǔn)長度外,為適應(yīng)采煤工作面長度變化的需求,設(shè)有500mm和1000mm長的調(diào)節(jié)槽。機(jī)頭過渡槽和機(jī)尾過渡槽是與機(jī)頭架與機(jī)尾架鏈接的特殊槽,它的一端與中部槽連接,另一端與機(jī)頭架或機(jī)尾架連接。為了使從下槽脫出的刮板連在運(yùn)行中回到槽內(nèi),可在尾部過渡槽的下翼緣裝設(shè)上鏈器。圖2-15所示是一種上鏈器的結(jié)構(gòu)。中部槽受煤和刮板連的劇烈摩擦,是使用量和消耗量最大的部件。中部槽的井下使用壽命,目前是按過煤量衡量。刮板輸送機(jī)通用技術(shù)條件中規(guī)定的過煤量列于表2-2。中部
23、槽過煤量表2-2類型槽寬280320420520620630730764830輕型6812203040中型60重型120180為提高中部槽的使用壽命,目前采用的方法有多種。如:將兩端進(jìn)行淬火處理,或加焊高錳鋼鑄造端頭,如圖2-13所示,中板兩端鏈道處用等離子噴焊耐磨合金;易磨損處堆焊硬質(zhì)合金;加大中板厚度;改進(jìn)槽幫鋼的斷面以增加強(qiáng)度和剛度。 制造中部槽的槽幫鋼已有定型標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定的形式有D型、E型和M型三種,其斷面形狀如圖2-16所示。D型為中單鏈刮板輸送機(jī)用熱軋槽幫鋼,E型為中單鏈和中雙鏈用,邊雙鏈也可使用,M型為邊雙鏈用的熱軋槽幫鋼。E型與M型相比不僅中板寬度減小從而增大了剛度,而且還增強(qiáng)了
24、中板和槽幫鋼的焊縫強(qiáng)度,便于焊接,鏈子不磨焊縫。中部槽的漕幫鋼中腰上的支座如圖2-13所示,供安裝鏟煤板、擋煤板和無鏈牽引齒條用。這些附屬部件與中部槽的連接如圖2-17所示,在綜采工作面使用時(shí),液壓支架上的推移千斤頂連接在擋煤板下部的長孔上,由于推移輸送機(jī)特別是拉移液壓支架的阻力很大,致使支座上的負(fù)荷特別大,如焊接不牢會拉壞支座。因此提高支座連接的可靠性是一個(gè)重要的問題。 中部槽的連接裝置是將單個(gè)中部槽連接成刮板輸送機(jī)機(jī)身的組件,它既要保證對中性,使兩槽之間上下、左右的錯(cuò)口量不超過規(guī)定,又要允許相鄰兩槽在平、豎兩個(gè)平面內(nèi)能折曲一定的角度,是機(jī)身有良好的彎曲性能,還要求同一型號中部槽的安裝、連接
25、尺寸相同,能通用互換。目前應(yīng)用的有插銷式、啞鈴式、插入圓柱銷式等。連接裝置是中部槽的薄弱環(huán)節(jié),目前仍在不斷改進(jìn)。 鏟煤板在推移中部槽時(shí)用來清理工作面的浮煤,它固定在中部槽的支座上,安裝后上緣應(yīng)低于槽幫,下緣要超出槽底,寬度方向與采煤機(jī)滾筒應(yīng)有一間隔,如圖2-1所示。鏟煤板的刃口應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。 機(jī)采礦用的擋煤板是一個(gè)有多種功能的組合件,其作用是防止煤向采空區(qū)灑落,以及為采煤機(jī)導(dǎo)向、放置電纜和水管、為千斤頂提供連接點(diǎn)等。擋煤板必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度,因?yàn)樗淖冃魏蛽p壞會影響采煤機(jī)的運(yùn)行。中部槽在彎曲狀態(tài)下,擋煤板之間不僅不能互相干涉,還應(yīng)使采煤機(jī)能正常運(yùn)行。平巷中使用刮板輸送機(jī)時(shí),擋煤板僅作增
26、加裝載量和防止撒煤之用。四、刮板鏈 刮板鏈由鏈條和刮板組成,是刮板輸送機(jī)的牽引構(gòu)件。刮板的作用是刮推槽內(nèi)的物料。目前使用的有中單鏈、中雙鏈和邊雙鏈三種。如圖2-18、圖2-19、圖2-20所示。 刮板鏈?zhǔn)褂玫逆湕l,早期用板片鏈和可拆摸鍛鏈,現(xiàn)在都用圓環(huán)鏈,鏈條在運(yùn)行中不僅要承受很大的靜負(fù)荷和動負(fù)荷,還要在受滑動摩擦作用的條件下運(yùn)行,要受礦水的侵蝕,因此目前使用的圓環(huán)鏈都是用優(yōu)質(zhì)合金鋼焊接而成的,并經(jīng)熱處理和預(yù)拉伸處理,使之具有強(qiáng)度高、韌性大、耐磨和耐腐蝕等特性。 圓環(huán)鏈已標(biāo)準(zhǔn)化,礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈(GB/T 12718-1991)對圓環(huán)鏈的形式、基本參數(shù)及尺寸、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法及驗(yàn)收規(guī)則都作了
27、規(guī)定。圓環(huán)鏈規(guī)格是以鏈環(huán)棒料直徑和鏈節(jié)距的毫米尺寸表示,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格有七種:1040,1450,1864,2486,2692,30108.圓環(huán)鏈按強(qiáng)度劃分為B、C、D三個(gè)等級,各級的基本機(jī)械性能要求見表2-3.項(xiàng)目強(qiáng)度等級BCD最小破斷應(yīng)力/N.6302001000破斷最小總伸長量/121212實(shí)驗(yàn)應(yīng)力/N.500640800實(shí)驗(yàn)負(fù)荷下最大總伸長度/1.41.61.9實(shí)驗(yàn)應(yīng)力與最小破斷應(yīng)力之比/808080不同規(guī)格尺寸的各級強(qiáng)度的圓環(huán)鏈,其破斷負(fù)荷的具體規(guī)定見表2-4. GB/T 12718-1991對圓環(huán)鏈的脈動負(fù)荷壽命及彎曲撓度值都有規(guī)定。為保證鏈子與鏈輪正常嚙合,對圓環(huán)鏈的尺寸公差也作了規(guī)定
28、。刮板的形狀要能在運(yùn)行時(shí)有刮底清幫、防止煤粉粘結(jié)和堵塞的作用,并應(yīng)盡量減小質(zhì)量。刮板可用軋制異形鋼或用鍛造、鑄造合金鋼經(jīng)韌化熱處理制成。刮板、鏈條不與中板接觸,兩側(cè)與槽幫形狀相同,刮底清幫效果好。 刮板的間距按所運(yùn)物料的性質(zhì)和塊度及安裝傾角確定。刮板鏈切入物料的阻力,應(yīng)大于物料在槽內(nèi)移動的阻力。刮板間距過大,不能帶動物料運(yùn)行,或只能帶動部分物料運(yùn)行;刮板間距過小,加大了鏈子重力,增加了運(yùn)行阻力,浪費(fèi)了材料。雙鏈刮板鏈的刮板,還有支撐兩條鏈子使之保持中心距,并使繞經(jīng)鏈輪與鏈窩能正常嚙合的功用,因?yàn)楣伟遄冃螄?yán)重時(shí),通過鏈輪時(shí)容易掉鏈。 刮板與鏈條的連接,邊雙鏈?zhǔn)侥壳岸嗖捎脠D2-20所示的方式,U形
29、連接環(huán)的兩側(cè)套入鏈環(huán),然后用螺旋與刮板連接;中單鏈?zhǔn)讲捎脠D2-18所示的方式,刮板上有鏈窩,以此鏈窩與鏈條的平環(huán)相配,用特制的U型螺栓與自鎖螺母固定;中雙聯(lián)式采用圖2-19所示的方式,刮板上有鏈窩,用卡鏈衡梁和刮板夾持平環(huán),以螺栓和自鎖螺母固定。 刮板與鏈條采用圖2-18、圖2-19所示的連接方式,可使用長鏈段的鏈條,它接頭少,可減少接頭事故,但必須配備幾種不同長度的調(diào)節(jié)鏈段,以適應(yīng)輸送機(jī)長度的變化。長鏈段的長度以便于井下搬運(yùn)為宜。目前生產(chǎn)的1450的礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈,出廠長度有9.75m和4.75m兩種。另配有2.35m、4.15m長的短鏈段和3、5、7、9環(huán)的短鏈;2692的圓環(huán)鏈,標(biāo)準(zhǔn)鏈
30、段為18.31m,另配有多種長度的調(diào)節(jié)鏈。雙鏈?zhǔn)焦伟彐湶捎瞄L鏈,應(yīng)按規(guī)定長度出廠選擇配對,以減少兩條連受力不均,在使用中也不得拆對。 兩條鏈子用接鏈器或接鏈環(huán)連接。對這種連接器件的要求是能順利繞經(jīng)鏈輪,與鏈條有相同的機(jī)械性能,連接可靠。圖2-18中的連接器是目前中單鏈?zhǔn)悄壳爸袉捂湷S玫倪B接器件,又稱作蛙式接頭。圖2-19中的連接環(huán)有多種,圖2-21所示是其中一種,由兩個(gè)完全對稱的半環(huán)組成,一端為T形槽,另一端為T形鍵,兩半對合后用彈性銷定位。 刮板鏈在槽內(nèi)安裝,應(yīng)按圖2-182-20中所示的方向,以提高刮底效果,避免飄鏈。 目前使用的三種刮板鏈可作如下比較。邊雙鏈的拉煤能力強(qiáng),特別適于拉大塊較
31、多的硬煤,但邊雙鏈兩條連受力不均,特別是中部槽在彎曲狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)更為嚴(yán)重;中單鏈用大直徑圓環(huán)鏈,強(qiáng)度很高且受力不均問題,斷鏈?zhǔn)鹿噬伲伟逵龅焦慰ㄗ枞麜r(shí)可偏斜通過,刮板變形時(shí)不會導(dǎo)致過鏈輪是跳鏈,中單鏈的缺點(diǎn)是因鏈環(huán)尺寸大,所用鏈輪直徑增大,機(jī)頭、機(jī)尾的高度相應(yīng)增加,拉煤能力不如邊雙鏈,特別是對大塊較多的硬煤;中雙鏈能較好的克服邊雙鏈?zhǔn)芰Σ痪娜秉c(diǎn),顯示出它的優(yōu)越性。 五、緊鏈裝置 刮板鏈安裝時(shí),要給予一定的預(yù)緊力,使它運(yùn)行時(shí)在張力最小點(diǎn)不發(fā)生鏈條松弛或堆積。給刮板鏈?zhǔn)┘訌埦o力的裝置叫緊鏈裝置。 早期的輕型刮板輸送機(jī)用改變機(jī)尾軸位置的辦法人力緊鏈,現(xiàn)在都采用定軸距緊鏈。目前采用的方式有三種:一種
32、是將刮板鏈一端固定在機(jī)頭架上,另一端繞經(jīng)機(jī)頭鏈輪,用機(jī)頭部的電動機(jī)使鏈輪反轉(zhuǎn),將鏈條拉緊,如圖2-22所示, 電動機(jī)停止反轉(zhuǎn)時(shí),立即用一種制動裝置將鏈輪閘住,防止鏈條回松;另一種方式與前一種基本相同,只是不用電動機(jī)反轉(zhuǎn)緊鏈,而用專設(shè)的液壓馬達(dá)緊鏈;第三種方式是采用專用的液壓缸緊鏈。 第一種緊鏈方式使用的緊鏈器有三種:棘輪緊鏈器、摩擦輪緊鏈器、閘盤緊鏈器。 棘輪緊鏈器如圖2-23(b)所示,裝在型和型的減速器二軸的伸出端,棘輪固裝在二軸端,手把在運(yùn)行位置時(shí),彈簧頂桿使插爪脫離棘輪,棘輪任意轉(zhuǎn)動,緊鏈時(shí)講緊鏈器把手扳到“緊鏈位置”,插爪唄彈簧頂入棘輪的齒根,然后反向繼續(xù)開動電機(jī),使機(jī)頭鏈輪反轉(zhuǎn),因
33、棘輪插爪的限制,電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)鏈條不能回松。當(dāng)鏈條唄拉緊到有足夠拉力時(shí),停止電動機(jī),從鏈條自有端拆除多余的鏈端,將刮板鏈接在一起后,在啟動電機(jī)使鏈輪反轉(zhuǎn)的同時(shí),講手把復(fù)位到“運(yùn)行位置”,是插爪脫開棘輪,拆除緊鏈掛鉤即可正常運(yùn)行。 棘輪緊鏈器結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,適用于輕型刮板輸送機(jī)。因?yàn)橛糜诠β瘦^大的刮板輸送機(jī)時(shí),緊鏈后棘輪與插爪之間的壓力很大,搬開手把時(shí)不安全。 摩擦輪緊鏈器如圖2-24所示,裝在和型減速器二軸的伸出端,制動輪固定裝在二軸端,閘帶環(huán)繞在制動輪外緣。制動時(shí)使用把手經(jīng)凸輪和拉桿將閘拉緊,在制動輪緣上產(chǎn)生摩擦制動力。該緊鏈操作與棘輪緊鏈器不同的是,緊鏈時(shí)需由兩人配合操作,一人開動電動機(jī),
34、一人操作凸輪手把;斷電時(shí),立即扳動凸輪,用閘帶將制動輪閘住;緊鏈結(jié)束時(shí),僅由一人扳轉(zhuǎn)凸輪并松開閘帶即可,摩擦輪緊鏈器操作安全,它在減速器的安裝位置與棘輪緊鏈器相同。 閘盤緊鏈器由閘盤和制動裝置組成,如圖2-25所示。閘盤裝在型減速器的一軸上,制動裝置安在連接筒上,夾鉗式制動裝置如圖2-26所示。 緊鏈時(shí)反轉(zhuǎn)開動電機(jī),鏈輪反轉(zhuǎn),刮板鏈逐漸被拉緊,到電機(jī)堵轉(zhuǎn)為止,立即扳動手輪,用夾鉗將閘盤閘住,同時(shí)切斷電機(jī)電源。由于夾鉗對閘盤的制動力與刮板鏈的張緊力有一定的比例關(guān)系,鏈條的張緊力顯示在張力指示器上。慢慢反轉(zhuǎn)手輪松開夾鉗,放松被拉緊的刮板鏈,到指示器顯示出刮板鏈需要的張緊力為止,立刻將閘盤閘死。拆去
35、多余的鏈段,接好鏈子后,反轉(zhuǎn)手輪松開夾鉗,手輪是利用螺旋副和杠桿夾緊或松開夾鉗;張力指示器依靠螺旋副一段的液壓缸,通過液壓作用顯示出閘盤制動力或鏈條張緊力。第二種緊鏈方式使用的液壓馬達(dá)安在連接上,減速箱第一軸上裝緊鏈齒輪,如圖2-27所示。液壓馬達(dá)緊鏈裝置的液壓系統(tǒng)及機(jī)械傳動系統(tǒng)如2-28所示。圖2-28 液壓馬達(dá)緊鏈裝置的液壓及機(jī)械傳動系統(tǒng)圖1主減速器;2緊鏈齒輪;3惰輪;4緊鏈減速器;5齒輪插爪;6液控鎖;7彈簧;8液壓馬達(dá);9壓力表;10液控單向閥;11梭閥;12安全閥;13手動換向閥;14截止閥;15溢流閥;16操作手把;17電器閉鎖裝置;18緊鏈掛鉤緊鏈時(shí),將操作手把扳到J位,惰輪將
36、主減速器一軸上的緊鏈齒輪與緊鏈齒輪與緊鏈減速器上的齒輪嚙合。手動換向閥扳到緊鏈位置,壓力液經(jīng)梭閥進(jìn)入液控鎖,克服彈簧壓力,使插爪從齒槽中脫出,與此同時(shí)液壓馬達(dá)供壓力液,液壓馬達(dá)帶動機(jī)頭鏈輪反轉(zhuǎn)緊鏈,緊鏈力的大小用溢流閥調(diào)節(jié),由壓力表上的讀數(shù)經(jīng)換算得到,緊鏈運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),壓力表上升到規(guī)定的壓力值,即表明已達(dá)到了規(guī)定的緊鏈力。將手動換向閥扳到中間位置,馬達(dá)停止,液控鎖卸壓,在彈簧所用下,插爪插入齒輪的齒槽。刮板鏈保持張緊狀態(tài)。拆去多余的鏈段,接好鏈子后,將守懂換向閥換到運(yùn)轉(zhuǎn)位置,液壓馬達(dá)帶動接好的刮板鏈運(yùn)轉(zhuǎn),緊鏈掛鉤松開后,停止馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn),卸除緊鏈掛鉤,將操作手把扳到K位,惰輪脫開緊鏈齒輪,關(guān)斷截止閥,完
37、成緊鏈操作。 電氣閉鎖裝置的作用是:當(dāng)惰輪與緊鏈齒輪嚙合時(shí),切斷主電機(jī)的電源,惰輪脫開時(shí)主電機(jī)才能接通,以防止誤動作。 第三種緊鏈方式是使用單獨(dú)的液壓缸緊鏈器。這種緊鏈器是一個(gè)帶增壓缸的液壓千斤頂裝置,由泵站供給壓力液,緊鏈時(shí)需要將它抬到緊鏈位置使用。 上述各種緊鏈裝置中,棘輪緊鏈器和摩擦緊鏈器結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,但它們不能顯示出鏈子張力的大小。其余三種都能顯示和準(zhǔn)確控制鏈子的張力。液壓馬達(dá)緊鏈裝置的操作簡單,安全性高,液壓缸緊鏈器使用雖不方便,但它可以移到任何部位使用。 六、推移裝置 推移裝置實(shí)在采煤工作面內(nèi)將刮板輸送機(jī)向煤壁推移的機(jī)械。綜采工作面使用液壓支架上的推移千斤頂,非綜采工作面用單
38、體液壓推溜器或手動液壓推溜器。單體液壓推溜器如圖2-29所示,它實(shí)為一個(gè)液壓千斤頂。位便于在采煤工作面使用,才用內(nèi)回液結(jié)構(gòu),即經(jīng)活塞桿的心部回液,沒有外露的回液管,使用時(shí),將推溜器的活塞桿用插銷連接在中部槽擋煤板上,再將其底座用支柱撐在頂板上,扳動操縱閥,向活塞一側(cè)注入壓力液,活塞桿就將中部槽推向煤壁:向活塞的另一側(cè)注壓力液,缸體和支座向前收回。 單體液壓推溜器在采煤工作面的布置如圖2-30所示。間隔一定距離裝設(shè)一個(gè)推溜器;壓力液由設(shè)在平巷內(nèi)的泵站經(jīng)高低壓管路循環(huán)。如采用外注式的液壓推溜器,用注液槍注液,不需在推溜器上連接固定管路。液壓推溜器使用的液體含35%乳化油的中性水溶液。 圖230 單
39、體液壓推流器的布置1乳化夜泵;2吸液管;3排液管;4液箱;5高壓管;6低壓管;7推溜管;8螺塞單體液壓推溜器的主要技術(shù)特征如表2-5所示。 A、B、C三種形式的區(qū)別在供液系統(tǒng),如圖2-31所示。A、B型都有高壓供液管路,A型的低壓液體用低壓回液管返回油箱,B型排到工作面,可在高壓管路上連接注液槍,供外注式單體液壓支柱用液。C型位外注式,與外注式單體液壓支柱共用一套供液系統(tǒng),用注液搶供液,低壓液排到工作面。 七、錨固裝置 錨固裝置是刮板運(yùn)輸機(jī)在傾角較大的工作面工作有下滑可能時(shí),用以固定,防滑之用。它由單體液壓支架和錨固架組成,錨固架與機(jī)頭架連接,使用液壓支架的泵站。 第三節(jié) 鏈嚙合傳動原理 一、
40、鏈傳動運(yùn)動學(xué)鏈嚙合傳動。是驅(qū)動鏈輪通過輪齒和鏈節(jié)的嚙合,將鏈輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩變成直線牽引力傳給牽引鏈。鏈條有許多鋼性鏈節(jié)組成,饒經(jīng)鏈輪是呈多邊形圍繞,鏈條間歇地隨相遇點(diǎn)輪齒運(yùn)動。當(dāng)鏈輪做等速圓周運(yùn)動時(shí),鏈條是變速直線運(yùn)動,并以鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)鏈節(jié)所對應(yīng)的中心角為周期。這種運(yùn)動特性,可由下述分析看出: 把鏈條當(dāng)作剛體,設(shè)鏈輪節(jié)圓的半徑為R,鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度為,如圖2-32(a)所示,為相遇點(diǎn)輪齒的圓周速度與水平線的夾角,為鏈條水平運(yùn)動的瞬時(shí)速度??梢钥闯?(2-1)角的大小等于相遇點(diǎn)輪齒的半徑與鏈輪縱軸線的夾角,這個(gè)夾角隨鏈輪的旋轉(zhuǎn)而變化,從相遇點(diǎn)剛開始嚙合時(shí)的逐漸減小到0,在逐漸增加到。鏈輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)
41、,另一個(gè)輪齒在相遇點(diǎn)與鏈條嚙合,鏈條的速度就隨這個(gè)新的相遇點(diǎn)輪齒的運(yùn)動而變化。據(jù)此,式(2-1)中的變化范圍為 式中:為一個(gè)鏈節(jié)所對應(yīng)的鏈輪圓心角。 由此可知,即使鏈輪的角速度的不變,鏈輪的隨時(shí)速度也是變化的,其速度特性如式(2-1)所示,速度變化的周期為聯(lián)路面旋轉(zhuǎn)一個(gè)角。鏈條速度的變化曲線如圖2-32(b)所示,鏈速的變化范圍為 由于鏈速的變化,鏈條運(yùn)動中就有加速度,鏈條運(yùn)動的加速度為 (2-2) 圖2-32 鏈傳動的速度分析 鏈條運(yùn)動的額加速度也隨角變化,其變化范圍為 加速度變化曲線如圖2-32(b)所示,可以看出,倆條的相遇點(diǎn)嚙合開始的額加速度最大 速度由最大負(fù)值突變到最大正值。加速度變
42、化周也是鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)角所需的和時(shí)間。最大加速度的絕對值為 (2-3) 有鏈輪的耳機(jī)和關(guān)系得 (2-4)將式(2-4)代如式(2-3)得 (2-5)式中::為鏈條最大加速度;為鏈輪的旋轉(zhuǎn)的角速度;為鏈節(jié)距;為鏈輪分度圓半徑。 可以看出,其他條件相同時(shí),鏈節(jié)距愈大,鏈條運(yùn)行的最大加速度的愈大。 二、牽引鏈的動負(fù)荷 鏈條是做變加速運(yùn)動的,有加速度就有慣性力,因此,鏈條在運(yùn)動中不僅受靜負(fù)荷,還受動負(fù)荷,并且是周期性動負(fù)荷。若加速度為正,慣性力的方向與運(yùn)動反響相反,則動負(fù)荷使鏈條的張力增加;肉加速度為負(fù),慣性力的方向與運(yùn)動方向相同,則動負(fù)荷使鏈條的張力減小。 由圖2-32(b)可以看出在后一個(gè)鏈輪嚙合的
43、順間,鏈條的加速度從增加到,在這一瞬間的加速度為。如果參與這一加速度的物體質(zhì)量為,則鏈條所受的動負(fù)荷為,由于這一負(fù)荷是瞬間施加的,按力學(xué)原理,突加載荷在鏈條中產(chǎn)生應(yīng)力大一倍,這樣,鏈條所受動負(fù)荷應(yīng)按計(jì)。考慮到這個(gè)變化瞬間,后一個(gè)齒輪嚙合之前的加速度為,起慣性力與鏈條運(yùn)動方向相同,應(yīng)此,鏈條實(shí)際所受的最大動負(fù)荷按下式計(jì)算 (2-6) 實(shí)際上,鏈條不是剛體,在張力作用下有變形,刮板輸送機(jī)用的是圓環(huán)鏈,其剛度視不同規(guī)格為。 作為彈性體的鏈條,鏈輪傳給它的牽引力不能同時(shí)作用在整條鏈子上,而是有一定的傳播速度,也不是整條鏈子都是一相同的加速度,參與加速運(yùn)動的質(zhì)量也不是整條鏈子及所帶的負(fù)載。因此式(2-6
44、)只可用于鏈子很短的情況。對于彈性鏈,只要不在共振條件下運(yùn)行,鏈條所受的最大動負(fù)荷比用式(2-6)計(jì)算的要小。 輸送機(jī)的刮板鏈在承載后被煤埋在槽內(nèi),沿槽底滑動運(yùn)行,由于其工作條件復(fù)雜多變,雖已進(jìn)行了許多研究,還不能準(zhǔn)確地計(jì)算出其動負(fù)荷,所以目前近似地按靜負(fù)荷的20%計(jì)算。 第四節(jié) 刮板輸送機(jī)的計(jì)算 刮板輸送機(jī)的計(jì)算通常是為了設(shè)計(jì)新機(jī)器,或根據(jù)一定使用條件驗(yàn)算現(xiàn)有設(shè)備是否適用兩者計(jì)算內(nèi)容都相同,區(qū)別在于前者按通用條件計(jì)算,后者按具體使用條件計(jì)算。刮板輸送機(jī)計(jì)算的內(nèi)容包括:運(yùn)輸能力、運(yùn)輸阻力、刮板鏈張力、電動機(jī)功率、預(yù)緊力和緊鏈力、鏈子的安全系數(shù)等。一、 運(yùn)輸能力 按連續(xù)運(yùn)行的而技術(shù)公式,其運(yùn)輸能
45、力為: .,式中:運(yùn)行物料斷面積與中部槽的規(guī)格及其承載能力有關(guān)。中部槽的裝載情況如圖2-31所示,運(yùn)行物料斷面積的上限呈曲線形,形狀與物料的性質(zhì)、塊度有關(guān),需經(jīng)實(shí)測確定,通常按等腰三角形計(jì)算,其底腳取物料的堆積角。一般取到,按物料性質(zhì)、塊度情況選定,按中部槽的尺寸有幾何關(guān)系求得。由于刮板鏈占據(jù)一定空間,實(shí)際面積比小一些,計(jì)算是要乘以小于1的裝滿系數(shù),故運(yùn)輸能力按下式計(jì)算 (27) 式中,刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力,;為中部槽運(yùn)行時(shí)的斷面積,;為裝滿系數(shù);為物料的散碎密度,;為刮板鏈速,。 設(shè)計(jì)新輸送機(jī)時(shí),為適應(yīng)不同性質(zhì)物料,不同安裝傾角以及考慮一定富裕量的需要,裝滿系數(shù)可取小些。 上面分析的是刮板輸
46、送機(jī)自身具有的運(yùn)順能力的計(jì)算方法。為使工作面的選擇刮板機(jī)輸送時(shí),所選設(shè)備的運(yùn)輸能力不能小于工作地點(diǎn)所需的額運(yùn)輸能力,即。 的計(jì)算分兩種情況:非機(jī)械化作業(yè)的采煤工作面所需的運(yùn)輸能力用下式計(jì)算 (28) 式中:為運(yùn)輸不均勻系數(shù),爆破裝煤取;為難工作面平均小時(shí)生產(chǎn)率,。采煤機(jī)或刨煤機(jī)作業(yè)的工作面所需的運(yùn)輸能力用下式計(jì)算 (2-9)式中:為采煤機(jī)工作面平均小時(shí)生產(chǎn)率,;為刮板輸送機(jī)的鏈速;為采煤機(jī)或刨煤機(jī)的牽引速度, 式(2-9)中,當(dāng)機(jī)器運(yùn)行方向與刮板鏈運(yùn)行方向相同時(shí)取“-”反之取“+”,兩向裝煤時(shí)取“-”。 由上述條件可得中部槽應(yīng)具有的裝載面積為 (210) 刮板鏈的速度已有標(biāo)準(zhǔn),礦用刮板輸送機(jī)系
47、列型譜中規(guī)定的系列為:0.63、0.75、0.85、0.95、1.06、0.25、1.50(單位:)設(shè)計(jì)時(shí)允許有5%的誤差。 中部槽的額規(guī)格已標(biāo)準(zhǔn)化,其外形尺寸系列簡表2-1.。各種中部槽承載槽的幾何尺寸可有中部槽標(biāo)準(zhǔn)中查得,按圖2-33所示可算出各種形式承載槽最大的承載面積。 圖2-33 中部槽物料斷面 根據(jù)式(2-10)算得的值,結(jié)合所采用的鏈型,從標(biāo)準(zhǔn)中選定適合的中部槽。 用于綜采工作面的輸送機(jī),中部槽的規(guī)格還應(yīng)與所用采煤機(jī)及液壓支架的相關(guān)尺寸配套。如中部槽的二尺寸受限制,克改變鏈速,以滿足一定生產(chǎn)能力的需要。 為一定使用條件驗(yàn)算現(xiàn)有的刮板輸送機(jī)是否適用時(shí),如果需要的運(yùn)輸能力小于該機(jī)的技
48、術(shù)特征值,就不必驗(yàn)算;若比技術(shù)特征值大,就應(yīng)以所選輸送機(jī)中部槽的幾何尺寸按圖2-33結(jié)合所選物料性質(zhì)技術(shù)其最大裝載斷面積,然后用式(2-7)選擇適當(dāng)?shù)难b滿系數(shù),技術(shù)該刮板輸送機(jī)在具體條件下的運(yùn)輸能力。如不能滿足需要,可用提高鏈的方法解決,即更換減速器中的一對齒輪。二、 運(yùn)行阻力刮板輸送機(jī)的運(yùn)行阻力按直線段和曲線段分別技術(shù)。 圖2-34所示為沿傾斜面運(yùn)行的刮板輸送機(jī)的重段直線段。運(yùn)行時(shí)除了要克服煤刮板鏈的運(yùn)行阻力外,還需克服煤和刮板鏈的重力。通常將它們一起計(jì)為總運(yùn)行阻力。從圖2-34可以看出。作為牽引機(jī)構(gòu)的刮板鏈,在重段直線段運(yùn)行的總阻力為 (2-11)刮板鏈在空段直線段的運(yùn)行總阻力為 (2-1
49、2)式中:為重段直線段的總阻力。; 為空段直線段的總阻力,N;為中部槽單位長度上的裝煤量,;為刮板鏈單位長度的質(zhì)量,;為刮板輸送機(jī)的長度,m;為沒在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù);為刮板鏈在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù);為重力加速度,;為傾角度。 圖234 重段直線段的運(yùn)行阻力“+”、“-”號的選取規(guī)則:該段向上運(yùn)行時(shí)取“+”,向下運(yùn)行時(shí)取“-”。 阻力系數(shù)的數(shù)值與煤的性質(zhì)、刮板鏈的形式、中部槽形式、安裝條件等許多因數(shù)有關(guān),準(zhǔn)確值要由實(shí)驗(yàn)得到,計(jì)算時(shí)通常參考2-6近似選用。表26阻力系數(shù)鏈子種類單鏈0.40.60.30.4雙鏈0.60.80.30.4 當(dāng)機(jī)身在中部槽平面有彎曲段時(shí),如圖2-35所示。在彎曲段,刮板鏈
50、沿槽幫運(yùn)行,相當(dāng)于牽引鏈繞固定的圓弧導(dǎo)向體。這種情況下應(yīng)計(jì)入彎曲段的附加阻力。彎曲段中心角可由幾何關(guān)系求出。 如圖2-35所示,圖(a)所示為在工作面內(nèi)彎曲段的相關(guān)尺寸;圖(b)所示為刮板鏈的運(yùn)行系統(tǒng);圖(c)所示為彎曲段中線的幾何關(guān)系。 由圖(c)中的 得 (2-13) (2-14)由圖(c)中的 得 (2-15) (2-16)由得 (2-17) (2-18)式中:為相鄰兩節(jié)中部槽間的最大折曲角;為標(biāo)準(zhǔn)中部槽長,;為彎曲段的半徑,;為機(jī)身推移距離,m;為彎曲段全長,m;為彎曲段中心角。 空段和重段兩個(gè)彎曲段的附加阻力為 (2-19) = ( 2-20)式中:為空段彎曲段的附加阻力;為重段彎曲段的附加阻力;、為圖2-35(b)中各點(diǎn)的張力;為刮板鏈與槽幫間的摩擦因數(shù),可取為0.4;為自然對數(shù)的底。 三、牽引力及電動機(jī)功率 (一)牽引力 刮板輸送機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行所需要的牽引力,等于它運(yùn)行時(shí)所需克服的全部阻力之和,其計(jì)算方法有兩種:一為簡易計(jì)算法,一為逐點(diǎn)計(jì)算法。估算時(shí)用簡易計(jì)算
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